DE102019213835A1 - Method and device for identifying an additional consumer in an energy network - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers (54) in einem Energienetz (10), wobei mittels einer Stromverteilereinheit (2) mindestens eine elektrische Zustandsgröße (20) an mindestens einem Leitungszweig (53) des Energienetzes (10) mit bekannten elektrischen Verbrauchern (54) erfasst wird, wobei die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße (20) mittels der Stromverteilereinheit (2) mit einem regulären Arbeitsbereich (8) des mindestens einen Leitungszweiges (53) verglichen wird, und wobei mittels der Stromverteilereinheit (2) ein Erkennungssignal (9) erzeugt und bereitgestellt wird, wenn die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße (20) in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs (8) liegt. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (1) zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers (54) in einem Energienetz (10). The invention relates to a method for detecting an additional consumer (54) in an energy network (10), using a power distribution unit (2) at least one electrical state variable (20) on at least one branch (53) of the energy network (10) with known electrical consumers (54) is detected, wherein the detected at least one electrical state variable (20) is compared by means of the power distribution unit (2) with a regular working area (8) of the at least one line branch (53), and a detection signal (2) is generated by the power distribution unit (2). 9) is generated and provided when the detected at least one electrical state variable (20) lies outside the regular working range (8) in a predetermined manner. The invention also relates to a device (1) for detecting an additional consumer (54) in an energy network (10).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz.The invention relates to a method and a device for recognizing an additional consumer in an energy network.
Moderne Kraftfahrzeuge weisen eine Vielzahl von elektrischen Verbrauchern auf, die über ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs über verschiedene Leitungszweige mit einer Energiequelle, insbesondere einer Batterie, des Kraftfahrzeugs elektrisch verbunden sind. Hierbei ist das Bordnetz in der Regel für eine fest vorgegebene Konfiguration ausgelegt, bei der über einzelne Leitungszweige des Bordnetzes jeweils eine begrenzte Anzahl der elektrischen Verbraucher versorgt wird. Um einen fehlerfreien Betrieb sicherzustellen, sollte eine Konfiguration eines Leitungszweiges nicht verändert werden, insbesondere nicht durch ein unzulässiges Hinzufügen eines weiteren elektrischen Verbrauchers.Modern motor vehicles have a large number of electrical consumers that are electrically connected to an energy source, in particular a battery, of the motor vehicle via an on-board network of the motor vehicle via various line branches. In this case, the on-board network is usually designed for a fixed, predetermined configuration in which a limited number of electrical consumers is supplied via individual branches of the on-board network. In order to ensure error-free operation, a configuration of a line branch should not be changed, in particular not by adding an additional electrical consumer in an inadmissible manner.
Aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz zu schaffen.The invention is based on the object of creating a method and a device for recognizing an additional consumer in an energy network.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.The object is achieved according to the invention by a method with the features of
Insbesondere wird ein Verfahren zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz zur Verfügung gestellt, wobei mittels einer Stromverteilereinheit mindestens eine elektrische Zustandsgröße an mindestens einem Leitungszweig des Energienetzes mit bekannten elektrischen Verbrauchern erfasst wird, wobei die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße mittels der Stromverteilereinheit mit einem regulären Arbeitsbereich des mindestens einen Leitungszweiges verglichen wird, und wobei mittels der Stromverteilereinheit ein Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt wird, wenn die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs liegt.In particular, a method for identifying an additional consumer in an energy network is provided, with at least one electrical state variable on at least one branch of the energy network with known electrical consumers being recorded by means of a power distribution unit, the recorded at least one electrical state variable with a regular one by means of the power distribution unit Working area of the at least one line branch is compared, and wherein a detection signal is generated and provided by means of the power distribution unit if the detected at least one electrical state variable is outside the regular working area in a predetermined manner.
Ferner wird insbesondere eine Vorrichtung zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz geschaffen, umfassend eine Stromverteilereinheit, wobei die Stromverteilereinheit derart ausgebildet ist, mindestens eine elektrische Zustandsgröße an mindestens einem Leitungszweig des Energienetzes mit bekannten elektrischen Verbrauchern zu erfassen, die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße mit einem regulären Arbeitsbereich des mindestens einen Leitungszweiges zu vergleichen, und ein Erkennungssignal zu erzeugen und bereitzustellen, wenn die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs liegt.Furthermore, in particular a device for detecting an additional consumer in an energy network is created, comprising a power distribution unit, the power distribution unit being designed to detect at least one electrical state variable on at least one branch of the energy network with known electrical consumers, including the detected at least one electrical state variable to compare a regular working area of the at least one line branch, and to generate and provide a detection signal if the detected at least one electrical state variable is outside the regular working area in a predetermined manner.
Das Verfahren und die Vorrichtung ermöglichen es, einen zusätzlichen elektrischen Verbraucher in einem Energienetz zu erkennen. Hierdurch kann eine Manipulation an einem für eine vorgegebene Anzahl und eine vorgegebene Konfiguration von elektrischen Verbrauchern ausgelegten Energienetz erkannt werden. Dies erfolgt, indem mittels einer Stromverteilereinheit mindestens eine elektrische Zustandsgröße, beispielsweise ein elektrischer Strom und/oder eine elektrische Leistung, an mindestens einem Leitungszweig des Energienetzes mit bekannten elektrischen Verbrauchern erfasst wird. Die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße wird mittels der Stromverteilereinheit mit einem regulären Arbeitsbereich des mindestens einen Leitungszweiges verglichen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der reguläre Arbeitsbereich regulär, das heißt im normalen Betrieb des mindestens einen Leitungszweiges, auftretende Arbeitspunkte (aus Strom und Spannung) umfasst. Mittels der Stromverteilereinheit wird ein Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt, wenn der Vergleich ergibt, dass die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs liegt. Werden beispielsweise ein Strom und eine Spannung an dem mindestens einen Leitungszweig erfasst, so werden hieraus berechnete Arbeitspunkte mit Arbeitspunkten verglichen, die vom regulären Arbeitsbereich umfasst sind. Liegen die aktuellen Arbeitspunkte außerhalb des regulären Arbeitsbereichs, so wird ein Erkennungssignal erzeugt. Der Ausdruck „in einer vorgegebenen Weise“ soll hierbei insbesondere bedeuten, dass ein Kriterium, das beim Vergleichen überprüft wird, jeweils in Abhängigkeit der konkret erfassten bzw. zum Erkennen verwendeten elektrischen Zustandsgröße(n) gewählt wird. Werden beispielsweise aus Strömen und Spannungen berechnete Arbeitspunkte betrachtet, so werden insbesondere solche Bereiche außerhalb des regulären Arbeitsbereichs als problematisch angesehen, bei denen eine Leistungsaufnahme des Leitungszweiges erhöht ist. Umfasst die mindestens eine elektrische Zustandsgröße hingegen nur einen elektrischen Strom, so wird ein Erkennungssignal erzeugt, wenn der erfasste Strom oberhalb eines regulären Wertebereichs für den Strom liegt. Bei anderen elektrischen Zustandsgrößen wird der reguläre Arbeitsbereich entsprechend festgelegt. Der reguläre Arbeitsbereich kann insbesondere empirisch bestimmt werden.The method and the device make it possible to identify an additional electrical consumer in an energy network. In this way, manipulation of an energy network designed for a predetermined number and a predetermined configuration of electrical loads can be detected. This is done by using a power distribution unit to detect at least one electrical state variable, for example an electrical current and / or an electrical power, on at least one line branch of the energy network with known electrical consumers. The detected at least one electrical state variable is compared by means of the power distribution unit with a regular working area of the at least one line branch. It can be provided, for example, that the regular working range includes regular working points (from current and voltage) that occur during normal operation of the at least one line branch. A detection signal is generated and provided by means of the power distribution unit if the comparison shows that the detected at least one electrical state variable is outside the regular working range in a predetermined manner. If, for example, a current and a voltage are recorded on the at least one branch of the line, the operating points calculated therefrom are compared with operating points that are included in the regular operating range. If the current working points are outside the regular working area, a detection signal is generated. The phrase "in a predetermined manner" is intended to mean in particular that a criterion that is checked during the comparison is selected in each case as a function of the specifically detected electrical state variable (s) or used for detection. If, for example, working points calculated from currents and voltages are considered, those areas outside the regular working area in which the power consumption of the line branch is increased are viewed as problematic. If, on the other hand, the at least one electrical state variable comprises only one electrical current, a detection signal is generated if the recorded current is above a regular value range for the current. For other electrical state variables, the regular working range is determined accordingly. The regular work area can in particular be determined empirically.
Der Vorteil des Verfahrens und der Vorrichtung ist, dass eine Manipulation an einem Leitungszweig des Energienetzes erkannt werden kann. Ein unzulässiges Hinzufügen eines elektrischen Verbrauchers in einen Leitungszweig, in einem Kraftfahrzeug beispielsweise ein unzulässiges Nachrüsten einer Standheizung, kann hierdurch erkannt werden. Insbesondere kann hierdurch sichergestellt bzw. überwacht werden, dass ein Betrieb des Energienetzes innerhalb der regulären Arbeitsbereiche der Leitungszweige erfolgt.The advantage of the method and the device is that manipulation of a line branch of the energy network can be detected. An inadmissible addition of an electrical consumer in a line branch, for example an inadmissible retrofitting of an auxiliary heater in a motor vehicle, can be recognized in this way. In particular, it can thereby be ensured or monitored that the energy network is operated within the regular working areas of the line branches.
Eine Stromverteilereinheit, auch als Power Distribution Unit (PDU) oder electronic Power Distribution Unit (ePDU) bezeichnet, umfasst insbesondere elektrische Halbleitersicherungen, mit denen elektrische Leitungszweige eines Energienetzes, in einem Kraftfahrzeug insbesondere Leitungszweige eines Bordnetzes, abgesichert werden. Darüber hinaus wird zumindest ein elektrischer Strom, der über die einzelnen Leitungszweige fließt, jeweils mittels eines Stromsensors der Stromverteilereinheit erfasst. Der erfasste elektrische Strom wird von einer Steuereinrichtung ausgewertet und insbesondere mit einem Auslösestrom verglichen. Überschreitet der erfasste elektrische Strom den Auslösestrom, so wird eine zugehörige Halbleitersicherung mittels der Steuereinrichtung ausgelöst und eine elektrische Verbindung zu dem elektrischen Leitungszweig des Energienetzes getrennt.A power distribution unit, also referred to as a power distribution unit (PDU) or electronic power distribution unit (ePDU), comprises in particular electrical semiconductor fuses with which electrical branches of an energy network, in particular branches of an on-board network in a motor vehicle, are protected. In addition, at least one electrical current that flows via the individual line branches is recorded in each case by means of a current sensor of the power distribution unit. The detected electrical current is evaluated by a control device and, in particular, compared with a tripping current. If the detected electrical current exceeds the triggering current, an associated semiconductor fuse is triggered by means of the control device and an electrical connection to the electrical branch of the energy network is disconnected.
Insbesondere ist vorgesehen, dass zu dem mindestens einen Leitungszweig ein regulärer Arbeitsbereich in der Stromverteilereinheit hinterlegt ist oder hinterlegt wird. Hierdurch kann eine zulässige Konfiguration regulärer Verbraucher des Energienetzes vorgegeben werden. Handelt es sich bei dem Energienetz beispielweise um ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, so kann der reguläre Arbeitsbereich für eine Konfiguration von elektrischen Verbrauchern beim Herstellen oder autorisierten Nachrüsten eines elektrischen Verbrauchers beispielsweise in einen Speicher der Steuereinrichtung der Stromverteilereinheit geladen werden.In particular, it is provided that for the at least one line branch a regular work area is or will be stored in the power distribution unit. This allows a permissible configuration of regular consumers in the energy network to be specified. If the energy network is, for example, an on-board network of a motor vehicle, the regular work area for a configuration of electrical consumers when manufacturing or authorized retrofitting of an electrical consumer can be loaded into a memory of the control device of the power distribution unit, for example.
Es kann vorgesehen sein, dass der reguläre Arbeitsbereich in Abhängigkeit eines Betriebsalters der elektrischen Verbraucher in dem Energienetz bzw. an den Leitungszweigen festgelegt oder angepasst wird. Hierdurch kann ein normales Alterungsverhalten, welches sich in den elektrischen Zustandsgrößen niederschlägt, berücksichtigt werden. Der reguläre Arbeitsbereich kann hierdurch altersabhängig bestimmt bzw. bereitgestellt werden, sodass ein für ein jeweiliges Alter bereitgestellter regulärer Arbeitsbereich trennschärfer festgelegt werden kann. Das Anpassen erfolgt beispielsweise mittels der Steuereinrichtung der Stromverteilereinheit, welche hierzu beispielsweise an sich bekannte Alterungsmodelle für elektrische Verbraucher verwendet.It can be provided that the regular working area is determined or adapted as a function of the operating age of the electrical consumers in the energy network or on the line branches. In this way, normal aging behavior, which is reflected in the electrical state variables, can be taken into account. As a result, the regular work area can be determined or made available as a function of age, so that a regular work area made available for a particular age can be defined more selectively. The adaptation takes place, for example, by means of the control device of the power distribution unit, which for this purpose uses, for example, aging models known per se for electrical consumers.
Das Verfahren kann prinzipiell überall dort zum Einsatz kommen, wo eine Anzahl und Eigenschaften von elektrischen Verbrauchern an Leitungszweigen eines Energienetzes bekannt sind, das heißt wo reguläre Arbeitsbereiche bestimmt werden können.In principle, the method can be used wherever a number and properties of electrical consumers on line branches of an energy network are known, i.e. where regular work areas can be determined.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine zeitliche Änderung der mindestens einen Zustandsgröße bestimmt wird, wobei das Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt wird, wenn die erfasste mindestens eine elektrische Zustandsgröße in einer vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs liegt und wenn die zeitliche Änderung einen vorgegebenen Wert überschreitet. Hierdurch kann das Erkennen eines zusätzlich in einen Leitungszweig des Energienetzes hinzugefügten elektrischen Verbrauchers weiter verbessert werden. Dahinter liegt die Erkenntnis, dass das Hinzufügen eines zusätzlichen Verbrauchers in der Regel einen sprunghaften Anstieg in den erfassten elektrischen Zustandsgrößen nach sich zieht. Beispielsweise steigen ein elektrischer Strom und eine elektrische Leistung des Leitungszweiges mit dem Hinzufügen sprunghaft an. Dieser Effekt wird über die zeitliche Änderung erfasst und beim Erkennen verwendet. Der vorgegebene Wert für die zeitliche Änderung wird hierbei beispielsweise auf Grundlage empirischer Tests bestimmt und festgelegt. In one embodiment it is provided that a change over time of the at least one state variable is determined, the detection signal being generated and provided when the detected at least one electrical state variable lies outside the regular working range in a predetermined manner and when the change over time exceeds a predetermined value . As a result, the detection of an additional electrical consumer added to a line branch of the energy network can be further improved. This is based on the knowledge that adding an additional consumer usually results in a sudden increase in the recorded electrical state variables. For example, an electric current and an electric power of the branch line increase by leaps and bounds with the addition. This effect is recorded via the change over time and used during detection. The predefined value for the change over time is determined and established on the basis of empirical tests, for example.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf Grundlage des bereitgestellten Erkennungssignals mindestens eine Warnmeldung erzeugt und mittels einer Kommunikationsschnittstelle an mindestens einen vorbestimmten Empfänger übermittelt wird. Ein Empfänger der Warnmeldung kann insbesondere ein Eigentümer und/oder ein Betreiber des Energienetzes sein. Handelt es sich bei dem Energienetz beispielsweise um ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs, so kann der vorbestimmte Empfänger ein Fahrer und/oder Fahrzeughalter des Kraftfahrzeugs, ein Händler und/oder ein Hersteller des Kraftfahrzeugs sein. Eine Warnmeldung umfasst beispielsweise Informationen zu dem mindestens einen Leitungszweig und zu der Art und Weise, wie die mindestens eine elektrische Zustandsgröße den regulären Arbeitsbereich verlassen hat (z.B. „obere Grenze des Stroms in Leitungszweig X überschritten“).In one embodiment it is provided that at least one warning message is generated on the basis of the identification signal provided and transmitted to at least one predetermined recipient by means of a communication interface. A recipient of the warning message can in particular be an owner and / or an operator of the energy network. If the energy network is, for example, an on-board network of a motor vehicle, the predetermined receiver can be on Be the driver and / or vehicle owner of the motor vehicle, a dealer and / or a manufacturer of the motor vehicle. A warning message includes, for example, information on the at least one line branch and on the way in which the at least one electrical state variable has left the regular working range (eg “upper limit of the current in line branch X exceeded”).
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass der mindestens eine reguläre Arbeitsbereich auf Grundlage von regulären Arbeitsbereichen der regulär über den mindestens einen Leitungszweig versorgten elektrischen Verbraucher bestimmt wird oder bestimmt ist. Beispielsweise kann für jeden elektrischen Verbraucher an einem Leitungszweig ein regulärer Arbeitsbereich für die jeweils verwendete mindestens eine elektrischen Zustandsgröße bestimmt oder berechnet werden. Anschließend werden die bestimmten regulären Arbeitsbereiche der elektrischen Verbraucher zusammengeführt zu einem regulären Arbeitsbereich des Leitungszweiges. Wird ein Strom als elektrische Zustandsgröße verwendet, so können hierzu beispielsweise Summenströme für sämtliche möglichen Kombinationen gebildet werden, die sich aus den einzelnen regulären Arbeitsbereichen ergeben können.In one embodiment it is provided that the at least one regular work area is determined or is determined on the basis of regular work areas of the electrical loads regularly supplied via the at least one line branch. For example, for each electrical consumer on a line branch, a regular working area can be determined or calculated for the respectively used at least one electrical state variable. The specific regular work areas of the electrical consumers are then merged into a regular work area of the line branch. If a current is used as the electrical state variable, for this purpose, for example, total currents can be formed for all possible combinations that can result from the individual regular work areas.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Energienetz mehrere Leitungszweige aufweist, wobei das Vergleichen für jeden Leitungszweig separat durchgeführt wird und hierbei ein jeweils mit dem Leitungszweig korrespondierender regulärer Arbeitsbereich verwendet wird. Hierdurch kann eine Überwachung einzelner Leitungszweige erfolgen. Dies ermöglicht zusätzlich das Bereitstellen einer Information darüber, an welchem Leitungszweig ein elektrischer Verbraucher hinzugefügt wurde.In one embodiment, it is provided that the energy network has a plurality of line branches, the comparison being carried out separately for each line branch and a regular work area corresponding in each case to the line branch being used. This enables individual line branches to be monitored. This also makes it possible to provide information about the line branch to which an electrical consumer has been added.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zusammen mit dem Erkennungssignal ein Vergleichsergebnis bereitgestellt wird, wobei das Vergleichsergebnis zumindest eine Information zu der Art und Weise umfasst, wie die mindestens eine elektrische Zustandsgröße den regulären Arbeitsbereich verlassen hat (z.B. „obere Grenze des Stroms in Leitungszweig X überschritten“).In one embodiment it is provided that a comparison result is provided together with the detection signal, the comparison result comprising at least information on the way in which the at least one electrical state variable has left the regular working range (e.g. "upper limit of the current in branch X exceeded").
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass eine Zeitdauer bestimmt wird, für die die mindestens eine elektrische Zustandsgröße in der vorgegebenen Weise außerhalb des regulären Arbeitsbereichs liegt, wobei das Erkennungssignal erst erzeugt und bereitgestellt wird, wenn die bestimmte Zeitdauer eine Mindestzeitdauer erreicht oder überschritten hat. Die mindestens eine Zustandsgröße muss den regulären Arbeitsbereich dann zumindest für die Mindestzeitdauer verlassen, damit das Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt wird. Hierdurch kann verhindert werden, dass kurzzeitige Schwankungen in der erfassten mindestens einen Zustandsgröße zum Bereitstellen des Erkennungssignals führen. Eine vorgegebene Zeitdauer kann beispielsweise eine bis einige Sekunden betragen.In one embodiment it is provided that a period of time is determined for which the at least one electrical state variable lies outside the regular working range in the specified manner, the detection signal not being generated and provided until the specific period of time has reached or exceeded a minimum period of time. The at least one state variable must then leave the regular work area at least for the minimum period of time so that the detection signal is generated and made available. This can prevent short-term fluctuations in the detected at least one state variable from leading to the provision of the detection signal. A predetermined period of time can be one to a few seconds, for example.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Energienetz ein Bordnetz eines Kraftfahrzeugs ist, wobei die Stromverteilereinheit eine Stromverteilereinheit des Kraftfahrzeugs ist.In one embodiment it is provided that the energy network is an on-board network of a motor vehicle, the power distribution unit being a power distribution unit of the motor vehicle.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mittels der Stromverteilereinheit mindestens eine elektrische Zustandsgröße jeweils von elektrischen Verbrauchern des mindestens einen Leitungszweiges erfasst und/oder abgefragt wird, wobei das Vergleichen eine Differenzbildung zwischen einer aus den abgefragten mindestens einen Zustandsgrößen aggregierten elektrischen Zustandsgröße und der erfassten elektrischen Zustandsgröße auf dem mindestens einen Leitungszweig umfasst, wobei ein Erkennungssignal nur erzeugt wird, wenn eine Differenz einen Schwellenwert überschreitet. Das Abfragen der mindestens einen elektrischen Zustandsgröße kann beispielsweise über einen Controller Area Network (CAN)-Bus oder ein anderes Bussystem mittels einer hierfür ausgebildeten Schnittstelle erfolgen.In one embodiment it is provided that by means of the power distribution unit at least one electrical state variable of each electrical consumer of the at least one line branch is detected and / or queried, the comparison being a difference formation between an electrical state variable aggregated from the queried at least one state variable and the detected electrical state variable comprises on the at least one branch of the line, wherein a detection signal is only generated when a difference exceeds a threshold value. The at least one electrical state variable can be queried, for example, via a controller area network (CAN) bus or another bus system using an interface designed for this purpose.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass mindestens ein weiteres Kriterium erfüllt sein muss, damit ein zusätzlicher elektrischer Verbraucher in dem Energienetz erkannt wird. Hierdurch wird das Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers weiter verbessert. Beispielsweise kann eine Mustererkennung eines zeitlichen Verlaufs der erfassten elektrischen Zustandsgröße erfolgen, wobei ein zusätzlicher elektrischer Verbraucher erkannt wird und ein Erkennungssignal erzeugt und bereitgestellt wird, wenn ein vorgegebenes Muster erkannt wird. Die Mustererkennung wird insbesondere mittels der Stromverteilereinheit durchgeführt. Die Mustererkennung kann insbesondere eine Fouriertransformation umfassen und/oder unter Einsatz von Verfahren des Maschinenlernen bzw. der Künstlichen Intelligenz durchgeführt werden. Beispielsweise kann ein Anlaufverhalten der elektrischen Verbraucher sich durch einen zusätzlichen Verbraucher verändern. Das Anlaufverhalten kann mittels Mustererkennungsverfahren von einem regulären Anlaufverhalten unterschieden werden und daher als weiteres Kriterium herangezogen werden.In one embodiment it is provided that at least one further criterion must be met so that an additional electrical consumer is recognized in the energy network. This further improves the detection of an additional consumer. For example, a pattern recognition of a time profile of the detected electrical state variable can take place, with an additional electrical load being recognized and a recognition signal being generated and provided when a predetermined pattern is recognized. The pattern recognition is carried out in particular by means of the power distribution unit. The pattern recognition can in particular comprise a Fourier transformation and / or be carried out using methods of machine learning or artificial intelligence. For example, the start-up behavior of the electrical consumers can change due to an additional consumer. The start-up behavior can be differentiated from a regular start-up behavior by means of a pattern recognition process and can therefore be used as a further criterion.
Weitere Merkmale zur Ausgestaltung der Vorrichtung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausgestaltungen des Verfahrens. Die Vorteile der Vorrichtung sind hierbei jeweils die gleichen wie bei den Ausgestaltungen des Verfahrens.Further features for the configuration of the device emerge from the description of configurations of the method. The advantages of the device are in each case the same as in the embodiments of the method.
Weiter wird insbesondere auch ein Kraftfahrzeug geschaffen, umfassend mindestens eine erfindungsgemäße Vorrichtung, wobei das Energienetz ein Bordnetz des Kraftfahrzeugs ist. Insbesondere in einem Kraftfahrzeug, wo das Bordnetz für eine begrenzte und genau definierte Anzahl und Art von elektrischen Verbrauchern ausgelegt ist, können das Verfahren und die Vorrichtung dazu eingesetzt werden, ein unerlaubtes Hinzufügen von elektrischen Verbrauchern zu erkennen, sodass geeignete Maßnahmen ergriffen werden können.Furthermore, in particular, a motor vehicle is also created, comprising at least one device according to the invention, wherein the energy network is an on-board network of the motor vehicle. In particular in a motor vehicle, where the on-board network is designed for a limited and precisely defined number and type of electrical consumers, the method and the device can be used to detect an unauthorized addition of electrical consumers so that suitable measures can be taken.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. Hierbei zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz; -
2 eine schematische Darstellung zur Verdeutlichung einer Ausführungsform des Verfahrens zum Erkennen eines zusätzlichen Verbrauchers in einem Energienetz.
-
1 a schematic representation of an embodiment of the device for detecting an additional consumer in an energy network; -
2 a schematic representation to illustrate an embodiment of the method for detecting an additional consumer in an energy network.
In
Die Vorrichtung
Die Stromverteilereinheit
Die von der Stromverteilereinheit
Das Energienetz
Bleibt eine Anzahl und eine Konfiguration der elektrischen Verbraucher
Wird einem Leitungszweig
Liegt die erfasste elektrische Zustandsgröße
Das Hinzufügen eines nicht autorisierten zusätzlichen elektrischen Verbrauchers
Zusätzlich zum Erfassen des Stroms
Es kann vorgesehen sein, dass eine zeitliche Änderung
Es kann vorgesehen sein, dass auf Grundlage des bereitgestellten Erkennungssignals
Es kann vorgesehen sein, dass der mindestens eine reguläre Arbeitsbereich
Es kann vorgesehen sein, dass zusammen mit dem Erkennungssignal
Es kann vorgesehen sein, dass eine Zeitdauer
In
Bis zu einem Zeitpunkt
Es kann vorgesehen sein, dass eine zeitliche Änderung
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- Vorrichtungcontraption
- 22
- StromverteilereinheitPower distribution unit
- 33
- SteuereinrichtungControl device
- 44th
- SpeichereinrichtungStorage facility
- 55
- HalbleitersicherungSemiconductor fuse
- 66th
- StromsensorCurrent sensor
- 77th
- erfasster Stromdetected current
- 88th
- regulärer Arbeitsbereichregular work area
- 99
- ErkennungssignalDetection signal
- 1010
- EnergienetzEnergy network
- 1111
- zeitliche Änderungtemporal change
- 1212th
- WarnmeldungWarning message
- 1313th
- KommunikationsschnittstelleCommunication interface
- 1414th
- VergleichsergebnisComparison result
- 1515th
- ZeitdauerDuration
- 1616
- MindestdauerMinimum duration
- 2020th
- elektrische Zustandsgrößeelectrical state variable
- 3030th
- x-AchseX axis
- 3131
- y-Achsey-axis
- 5050
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 5151
- BordnetzElectrical system
- 5252
- Batteriebattery
- 5353
- LeitungszweigBranch
- 5454
- elektrischer Verbraucherelectrical consumer
- 5555
- zusätzlicher elektrischer Verbraucheradditional electrical consumers
- txtx
- Zeitpunkttime
- IxIx
- obere Grenze (regulärer Arbeitsbereich Strom)upper limit (regular working range current)
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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